DE2803605A1 - Vorratstrichter - Google Patents

Description

. DR. EERG ÜIPL.'ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

Postfach 86 02 45 · 8000 München 86

Anwaltsakte: 28 812 £/. JAtL 1278

Exxon Research and Engineering Company Linden, New Jersey

Vorratstrichter

vn/vni/fiy 809831/0848

Φ (089) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank MUnchen 4410122850

988273 BERGSTAPFPÄTENT München (BLZ 700200 U) Swift Code: HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayec Vercinsbuitc Manchen 4S3100 (BLZ 70020270) 983310 052456OBERGd Postscheck MUnchen 65343-808 (BLZ 70010080)

Die Erfindung betrifft einen Vorratstrichter zum Einfüllen bzw. Einführen von darin aufbewahrten festen Stoffen in einen Bereich unterhalb des Vorratstrichters.

Vorratstrichter zur zeitweisen Aufbewahrung von festen Stoffen zum nachfolgenden Zuführen in Bereiche unterhalb der Vorratstrichter haben üblicherweise einen unteren Bereich von nach unten divergenter Form mit einer Auslaßöffnung am unteren Ende. *

Eines der Probleme, das bei Vorratstrichtern herkömmlicher Ausführungen auftritt, ist, daß die festen Stoffe so sehr zusammengedrängt werden, daß eine Aufbrückung entsteht, die den freien Austritt, oder den freien Austritt in im wesentlichen gleichförmige! Maße aus der Auslaßöffnung des Vorratstrichters verhindert. Als Behelf, um dieses Problem zu bewältigen, gibt es unter anderem die Anwendung eines Vibrators oder mechanische oder manuelle Abklopfvorrichtungen. Obwohl diese Behelfe einigen Erfolg haben, erhöhen sie Kompliziertheit und Kosten des Vorratstrichters und sind gewöhnlich laut. Ein anderer Behelf ist es, einen Kernbrecher anzuwenden, der ein konisches Teil ist, das von der divergenten inneren Oberfläche des Vorratstrichters getragen wird, wobei

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seine Spitze im Vorratstrichter nach oben ragt. Kernbrecher sind bei manchen Gelegenheiten ebenfalls von Nutzen,aber sie vermehren auch die Kosten und die Kompliziertheit des Vorratsrichters.

Die Erfindung schafft einen Vorratstrichter verbesserter Konstruktion, der die Nachteile bisher bekannter Vorratstrichter vermeidets vermindert oder im wesentlichen bebeseitigt.

Bevorzugt ist bei einem Vorratstrichter gemäß der Erfindung zumindest der untere Teil in der Form eines hohlen, im wesentlichen symmetrischen gradkonischen Kegelstumpfes mit dem maximalen Radius R an dem breitesten (normalerweise oberen) Ende mit einer im wesentlichen kreisförmigen Auslaßöffnung mit dem Durchmesser D an dem schmälsten (normallerweise unteren) Ende, wobei in der Wand des Kegelstumpfes mindestens zwei im wesentlichen V-förmige Einschnitte im wesentlichen symmetrisch um die Wand des Kegelstumpfes herum ausgebildet sind, wobei die breiten Enden der Einschnitte die Breite b haben und zur Auslaßöffnung offen sind, und die Spitzen der Einschnitte vom Umfang der öffnung in einem Abstand r davon abliegen, und worin der Winkel zwischen der inneren Wand des Kegelstumpfes und seiner Achse nicht größer als der Ruhewinkel der festen Stoffe, die darin enthalten sein sollen, ist, r ist mindestens

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gleich 0,3 P. und £ ist mindestens gleich O,5D.

Obwohl r Werte haben kann, die O,5R überschreiten, sind diese größeren Werte im allgemeinen unzweckmäßig und deswegen, im allgemeinen, weniger bevorzugt.

Das Problem der Blockierung von Vorratstrichtern war bislang ziemlich verbreitet, insbesondere bei feineren festen Stof.'en (z.B. 3000 um oder weniger) und/oder wenn die festen Stoffe zusammendrückbar sind (z.B. Kohle, Mehl, Zucker, Sägemehl oder Sägespäne, usw.). Der Vorratstrichter gemäß der Erfindung erlaubt es, solche festen Stoffe, und andere, die nicht notwendig zu Blockierproblemen führen, zeitweise aufzubewahren und sie problemlos aus Vorratstrichtern zu entnehmen. Bei größeren Teilchen muß der Maßstab des Vorratstrichters vergrößert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter, nicht beschränkender Ausfuhrurigsformen unter Bezugnahme auf die ■ Zeichnungen, auf die wegen ihrer großen Klarheit und Obersichtlichkeit hinsichtlich der Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird, näher erläutert.

Es zeigen:

Pig. I einen senkrechten Querschnitt einer Einrichtung, um einen bestimmten festen Stoff, wie Kohle, zuzuführen;

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Fig. 2 einen Teil der Einrichtung der Fig. 1 und Kraftvektoren darin;

Fig. 3 in Fig. 3A eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Vorratstrichters und in Fig. 3B eine Ansicht des-selben von unten; und

Fig. 1} einige der mathematischen Parameter, die benutzt werden, um die Abmessungen eines Vorratstrichters gemäß der Erfindung abzuleiten.

Die Einrichtung 10 der Fig. 1 weist einen Vorratstrichter mit einem stumpfkegligen Unterteil 12 mit einer öffnung 13 an seiner Grundfläche auf. Der Oberteil des Vorratstrichter wird unter Druck gesetzt durch z.B. Stickstoff, der über das Ventil lh und die Leitung 15 zugeführt wird, um die Bildung möglicherweise zündfähiger Gemische aus Luft und in Form von Teilchen vorliegenden Feststoffen zu vermeiden. Die festen Stoffe werden dem Oberteil des Vorratstrichters über eine geeignete (nicht gezeigte) Zuführeinrichtung und einen Leitkanal 16 zugeführt. Ein Vorratsbehältnis 17 von im allgemeinen nach oben divergierender Form ist unterhalb des Vorratstrichters 11 angeordnet, um feste Stoffe aus dessen öffnung 13 aufzunehmen' Wie dargestellt, füiflt sich das Vorratsbehältnis 17 gewöhnlich so weit auf bis sich die öffnung 13 mindestens am oberen Rand der darin befindlichen festen Stoffe befindet. Das Vorratsbehältnis 17 ist an seinem Boden zu einer Förderschnecke 18 offen. VShrend des Betriebs wird

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Luft in das Gefäß unmittelbar oberhalb seiner Grundfläche über eine Anzahl von Düsen 19 eingeführt, um die Fließfähigkeit der darin befindlichen festen Stoffen zu fördern und dadurch den Durchfluß der festen Stoffen vom Vorratsbehältnis in die Förderschnecke 18 zu erleichtern. Wenn sie derart fließfähig gemacht werden, bilden die festen Stoffe im Vorratsbehältnis 17 eine erweiterte Schicht deren Oberfläche oberhalb der Höhe der öffnung 13 liegt wie gezeigt ist, wobei die die Fließfähigkeit bewirkende. Luft durch einen ringförmigen Zwischenraum zwischen der Innenwand des Behältnisses 17 und der Außenwand des Vorratstrichters 11 entweicht. Wenn feste Stoffe aus dem Vorratsbehältnis 17 zur Förderschnecke 18 weiterrücken, sollten feste Stoffe automatisch aus dem Vorratstrichter 11 fließen, um den Verlust aus dem Vorratsbehältnis 17 wieder auszugleichen. Wenn jedoch der Vorratstrichter kein Vorratstrichter gemäß der Erfindung ist, findet diese Wiederauffüllung unter Umständen wegen der Verdichtung der festen Stoffen in dem stumpfen Teil (dem stumpfkegligen Unterteil 12) des Vorratstrichters· 11 unter Umständen nicht statt. Es wird angenommen, daß die Verdichtung im Teil 13 auf den Aufbau seitlicher Kräfte F»wie allgemein in Fig. 2 angedeutet, zurückgeht, wobei die Zone in der eine Aufbrückung am wahrscheinlichsten eintritt durch A angezeigt ist.

Fig. 3 erläutert allgemein die Art und Weise in der die Neigung zum Aufdrücken vermindert oder beseitigt werden

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kann. Wie aus Fig. 3A ersichtlicht ist, sind im stumpfkegligen Teil 12 eine Anzahl divergierender Einschnitte 20 ausgebildet₃ die ihren breitesten Teil an der Basis haben, die mit der öffnung 13 in Verbindung steht. Die Spitzen der Einschnitte liegen in der Regel im stumpfkegligen Töil 12 unterhalb dessn Oberteil. Es sind bevorzugt mindestens zwei Einschnitte 20 vorgesehen, und sie müssen im wesentlichen in gleichem Winkelabstand um den stumpfkegligen Teil 12 angeordnet sein. Die tatsächliche Anzahl der Einschnitte hängt von den relativen Abmessungen der festen Teilchen und der öffnung 13, ihre Kompressibilität und dem Konvergenzwinkel des stumpfkegligen Teils 12 und dem Gewicht der festen Stoffe in dem Vorratstrichter 11 ab. Die Anzahl der Einschnitte ist in Fig. 3B als ¹J gezeigt. Bei der praktischen Verwendung kann der Fachmann durch einfache Experimente feststellen, wie viele Einschnitte für einen speziellen Zweck benötigt werden. Der Winkel cc (Fig. 3A) zwischen der Wand und der Achse des stumpfkegligen Teils 12 (d.h. die Hälfte des Winkels,der zwischen einander diametral gegenüberliegenden Teilen von dessen Wand eingeschlossen ist), darf nicht größer sein, und ist vorzugsweise kleiner, als der Ruhewinkel der festen Stoffe, die aus dem Vorratstrichter 11 nachgefüllt werden sollen. Dfer Fächmann weiß, oder wird in der Lage sein zu bestimmen, was für bestimmte feste Stoffe ein geeigneter Winkel sein wird.

Wie anhand Fig. Ί erläutert wird, wurde herausgefunden, daß

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-MT-

gewisse geometrische Bedingungen eingehalten werden müssen, um ein Aufbrücken zu verhindern. In Fig. h ist R der Radius an der Oberkante des stumpfkegligen Bereichs 12jD der Durch messer der öffnung 13, h die Höhe jeden Einschnitts 20 und d die Breite jeden Einschnitt^ wo er mit der öffnung 13 zusammentrifft. Die Bedingungen, die eingehalten werden müssen, sind wie folgt:

und vorzugsweise

b ;

h ;

h <

► 0,5D

0,3R

> o,5R

Wie in Fig. 4 zeichnerisch gezeigt, sollte h vorzugsweise zwischen den Grenzen r*„.„ und r_max liegen, wobei ^_m^_n - 0,3R ^{und r}max = 0,5R ist.

Natürlich ist die oben beschriebene Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsform beschränkt, und kann auf Vorratstrichter angewendet werden, die nicht unter Druck gesetzt werden und/oder die nicht in Vorratsbehältnisse entladen werden.

Es wird darauf aufmerksam gemacht, daÄ die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind.

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Claims (10)

1. DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

   Postfach 86 02 45 · 8000 München 86

   Anwaltsakte 28 812

   Ans p,r ü c h e

   Vorratstrichter zum Zuführen darin befindlicher fester Stoffe in einen Bereich unterhalb des Vorratstrichters, dadurch gekennzeichnet» daß zumindest der untere Teil in der Form eines hohlen, im wesentlichen symmetrischen, geradkegligen Kegelstumpfes (12) mit dem größten Radius .R an dem breitesten (normalerweise oberen) Ende mit einer im wesentlichen kreisförmigen Auslaßöffnung (13) des Durchmessers D an dem engsten (normalerweise unteren) Ende ist, und daß mindestens zwei im wesentlichen V-förmige Einschnitte (20) in der Wand des Kegel- . stumpfes (12) im wesentlichen symmetrisch um die Wand des Kegelstumpfes (12) herum ausgebildet sind, wobei die breitesten Enden der Einschnitte (20) die Breite b_ aufweisen und zur Auslaßöffnung (13) offen sind, und die Spitzen der Einschnitte vom Umfang der öffnung in einem Abstand r abliegen, und daß der Winkel zwischen der Wand des Stumpfkegels (12) und seiner Achse nicht größer ist als der Ruhewinkel der festen Stoffe, die in dem Vorratstrichter (11) enthalten sein sollen, und daß r mindestens gleich 0,3R und b. minde-

   «(089)938272 Telegramme: P fi ?} 8 3 1 / Ω 8 & 8 Bankkonten: Hypo-Bank Manchen 4410122850

   988273 BERGSTAPFPATENT ΗΠπ&βϊΓ ' *"* "· *» (BLZ 70020011) Swift Code: HYFO DE MM

   988274 VII/VIII/S TELEX: " Bayee Vercinsbank Manchen 453Η»(BLZ 70020270) 983310 0524360 BERG ä Postscheck München 6534J-80« (BLZTO) 10080)

   ORIGINAL INSPECTED

   stens gleich O,5D ist.
2. 2. Vorratstrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß r nicht größer als 0,5R ist.
3. 3. Vorratstrichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichne t, daß er einen im wesentlichen hohlen, zylindrischen Teil aufweist, der am Oberteil des Stumpfksgels (12) angebracht ist und sich von dort nach oben erstreckt.
4. 4. Vorratstrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichne t, daß er oben geschlossen ist und so eingerichtet ist, daß er feste Stoffe von oben oder von der Seite an einer Stelle nahe dem obersten Teil aufnehmen kann.
5. 5. Vorratstrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß er eine Einrichtung (14, 15) aufweist, um das Innere des Vorratstrichtere an die Quelle einer unter Druck stehenden gasförmigen oder tropfbaren Flüssigkeit anzuschließen.
6. 6. Kombination aus einem Vorratstrichter (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem nach unten divergenten Vorrats-

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   behältnis (17) zur Aufnahme von festen Stoffen aus der Auslaßöffnung (13) des Vorratstrichters (11), und mit Fördereinrichtungen (18), um feste Stoffe vom Boden des Vorratsbehältnisses zu einem Ort, wo die festen Stoffe benutzt werden sollen, zu fördern.
7. 7. Kombination aus einem Vorratstrichter (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem nach unten konvergenten Vorratsbehältnis (17) zur Aufnahme von festen Stoffen aus der Auslaßöffnung (13) des Vorratstrichters (11), und mit Fördereinrichtungen (18), um feste Stoffe vom Boden des Vorratsbehältnisees zu einem Ort, wo die festen Stoffe benutzt werden sollen, zu fördern.
8. 8. Kombination nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Einrichtung (19) aufweist, um ein die Fließfähigkeit erhöhendes, gasförmiges oder tropfbares Medium in das Vorratsbehältnis (17) nahe an dessen Basis einzuführen, um die Fließfähigkeit von darin befindlichen festen Stoffen zu fördern.
9. 9. Kombination nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsbehältnis (17) oben offen ist.

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10. 10. Kombination nach einem der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Förderschnecke (18) aufweist.

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